建筑信息模型與數(shù)字化建造

楊月竺

摘 要：該文從建筑行業(yè)數(shù)字化發(fā)展趨勢(shì)入手，對(duì)“數(shù)字化建造”的行業(yè)新概念展開了研討，以數(shù)據(jù)、保障和平臺(tái)三個(gè)方面探討了數(shù)字化建造和建筑信息模型的關(guān)系，希望從建筑行業(yè)數(shù)字化、信息化發(fā)展的角度重新解讀。

關(guān)鍵詞：建筑信息模型 BIM 數(shù)字化建造 協(xié)調(diào) 虛擬 數(shù)據(jù) 平臺(tái)

中圖分類號(hào)：TU17 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2015）03（b）-0060-01

上世紀(jì)末期弗蘭克·蓋里提出了通過(guò)對(duì)手工建筑模型掃描而建立建筑三維信息的做法開啟了建筑信息模型這一新觀念，這一理念顛覆了傳統(tǒng)建筑和建造的流程與模式，使建筑設(shè)計(jì)變成全過(guò)程可視性，在提升建筑設(shè)計(jì)效率的同時(shí)，大幅度提升建筑設(shè)計(jì)的質(zhì)量。進(jìn)入到21世紀(jì)無(wú)紙化設(shè)計(jì)與數(shù)字化建筑融入到建筑信息模型之中，建筑設(shè)計(jì)信息完全錄入計(jì)算機(jī)，在計(jì)算機(jī)軟件加工的基礎(chǔ)上生成三維建筑設(shè)計(jì)模型，不但方便對(duì)建筑物的模型研究，而且提高了建筑物結(jié)構(gòu)與形態(tài)分析的效率和質(zhì)量。當(dāng)前建筑工程類軟件正在大量出現(xiàn)，建筑設(shè)計(jì)和建造正在步入數(shù)字化時(shí)代，建筑信息模型觀念的應(yīng)用是建筑行業(yè)發(fā)展的必然，應(yīng)該鼓勵(lì)建筑信息模型的全面應(yīng)用，通過(guò)建筑信息模型實(shí)現(xiàn)建筑行業(yè)整體的信息化，做到對(duì)行業(yè)和科技發(fā)展的有力促進(jìn)。

1 數(shù)字化建造的概念

數(shù)字化建造在行業(yè)范圍內(nèi)的理解就是在計(jì)算機(jī)軟件的平臺(tái)上，實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑物虛擬的建造，數(shù)字化建造的主要特征是利用具有建筑信息加工的軟件建立起建筑信息模型，由于數(shù)字化建造屬于在虛擬環(huán)境中的操作，因此具有高效率和可調(diào)整的特性，相信隨著軟件工程的發(fā)展，數(shù)字化建造將會(huì)在建筑領(lǐng)域更深層次地開展，建筑行業(yè)將會(huì)呈現(xiàn)出各種發(fā)展的新態(tài)勢(shì)和新局面。

2 數(shù)字化建造與建筑信息模型的關(guān)系

建筑信息模型也稱BIM是建筑領(lǐng)域數(shù)字技術(shù)應(yīng)用于設(shè)計(jì)工作的重要技術(shù)，BIM的基礎(chǔ)是計(jì)算機(jī)三維數(shù)字加工基礎(chǔ)，同時(shí)集成了信息處理、采集、分析等各項(xiàng)功能，行業(yè)將BIM看做是對(duì)建筑工程信息數(shù)字化的表達(dá)，是行業(yè)構(gòu)建集成管理環(huán)境，打造數(shù)字化基礎(chǔ)的重要方式，那么BIM與數(shù)字化建造的具體關(guān)系如何呢，接下來(lái)我們進(jìn)行詳盡的闡述。

2.1 建筑信息模型為數(shù)字化建造的平臺(tái)

一方面，BIM為數(shù)字化建造的實(shí)現(xiàn)提供基礎(chǔ)性信息，數(shù)字化建造需要具體模型的數(shù)字化，需要具體構(gòu)件的相關(guān)信息，BIM可以提供物理、空間、幾何、成本、技術(shù)等方面的信息，使數(shù)字化建造能夠包含更多的功能，形成系統(tǒng)化、數(shù)字化的信息建造方式。另一方面，BIM為數(shù)字化建造提供基礎(chǔ)性保障，數(shù)字化建造的目的是處理和解決在建筑設(shè)計(jì)中各種隱藏的問(wèn)題和障礙，BIM可以驗(yàn)證建造方案、建造計(jì)劃是否可行，從系統(tǒng)上和結(jié)構(gòu)上進(jìn)行方案的虛擬建造，不但可以為實(shí)際建造鋪平道路，而且有利于控制建造的成本。在數(shù)字化建造的過(guò)程中要解決的重要問(wèn)題之一就是解決建筑工程設(shè)計(jì)中在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之間、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與管道設(shè)計(jì)之間、通風(fēng)管道與供水管道之間等的沖突碰撞。沖突碰撞的產(chǎn)生的原因有多種.有不同專業(yè)設(shè)計(jì)師之間的溝通問(wèn)題，也有不同版本圖紙?jiān)斐傻臎_突問(wèn)題，還有人工對(duì)二維圖紙的理解錯(cuò)誤問(wèn)題。這些沖突往往到建造階段才發(fā)現(xiàn)，給工程造成了很大的損失。而應(yīng)用BIM進(jìn)行虛擬建造，能把這些沖突碰撞一網(wǎng)打盡。最后，建筑建筑信息模型是數(shù)字化建造的重要體現(xiàn)，并為其提供管理平臺(tái)，BIM不但具有集成數(shù)字化信息的功能，而且是具有可加工和可利用工程數(shù)據(jù)模型的功能，對(duì)于工程設(shè)計(jì)、建造、管理等工作的數(shù)字化目標(biāo)實(shí)現(xiàn)有支撐的作用，根據(jù)《英國(guó)建筑業(yè)BIM展望》的研究，發(fā)達(dá)國(guó)家不單單將BIM看做是一種數(shù)字化的設(shè)計(jì)方式，而且是將BIM看做是一個(gè)合作和綜合的平臺(tái)。從發(fā)展的眼光看BIM的實(shí)施是數(shù)字化建造的前提，不僅需要設(shè)計(jì)者學(xué)習(xí)怎樣運(yùn)用BIM新的軟件功能同時(shí)必須進(jìn)行BIM工作流程的改造，在發(fā)揮BIM實(shí)施的基本功的同時(shí)，提升BIM給數(shù)字化建造帶來(lái)的效率與收益。由于數(shù)字化建造是對(duì)傳統(tǒng)方式的改進(jìn)和創(chuàng)新，因此需要BIM給予全新的支持，也就需要大量的數(shù)據(jù)和信息作為保障。為了管理好數(shù)字化建造的數(shù)據(jù)、信息，使數(shù)字化建造順利進(jìn)行，就需要一種全新的建造管理方式，這就是建立以BIM為核心的建筑工程綜合信管理平臺(tái)的必然理由。應(yīng)該以BIM為基礎(chǔ)使項(xiàng)目的各個(gè)參與方都在這個(gè)平臺(tái)上協(xié)同工作，將所有與項(xiàng)目有關(guān)的信息都置于該平臺(tái)的管理之下，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化建造的系統(tǒng)性目標(biāo)。

2.2 數(shù)字化建造是建筑信息模型的表現(xiàn)

數(shù)字化建造可以被廣泛利用于建筑工程設(shè)計(jì)、建筑性能分析、建筑方案論證、建筑結(jié)構(gòu)研究等基本工作，以此在結(jié)合建筑工程實(shí)際的同時(shí)可以衍生出建筑成本控制、工程虛擬建造、功能分析評(píng)估等各主要工作。當(dāng)前數(shù)字化建造已經(jīng)在發(fā)達(dá)國(guó)家做到了廣泛應(yīng)用，并實(shí)現(xiàn)了對(duì)建筑全生命周期的覆蓋。數(shù)字化建造的平臺(tái)是信息模型技術(shù)的利用，同時(shí)也是建筑信息模型的主要體現(xiàn)，從過(guò)程上看數(shù)字化建造是具體建筑信息模型的綜合，是建筑信息模型功能的全面整合。數(shù)字化建造表達(dá)著建筑信息模型在測(cè)量、建造等實(shí)際過(guò)程的信息要點(diǎn)，是數(shù)字化、虛擬化、精細(xì)化控制建筑信息模型的深層次利用。應(yīng)該從數(shù)字化建造的發(fā)展入手，重新解讀建筑信息模型的價(jià)值和意義，將二者的內(nèi)容和方式進(jìn)行結(jié)合，以數(shù)字化建造更好地表達(dá)出建筑信息模型的潛在價(jià)值和作用，促進(jìn)建筑信息模型向系統(tǒng)化和功能化的深度發(fā)展，為數(shù)字化建造搭建更具潛力和發(fā)展的平臺(tái)，為建筑信息模型的數(shù)字化建設(shè)提供基礎(chǔ)。

3 結(jié)語(yǔ)

在建筑信息化和數(shù)字化方向日趨明顯的今天，要針對(duì)新技術(shù)、新材料發(fā)展起的建筑新需要，以建筑信息模型（BIM）為平臺(tái)構(gòu)建建筑設(shè)計(jì)和建造的新觀念和新方法。要以BIM為基礎(chǔ)改變傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)和建造過(guò)程中各種問(wèn)題，構(gòu)建新時(shí)期高效率、高質(zhì)量、低造價(jià)的建筑新模式，實(shí)現(xiàn)數(shù)字設(shè)計(jì)與數(shù)字建造的發(fā)展性目標(biāo)，為建筑設(shè)計(jì)和建筑工作開辟新的有效途徑，為行業(yè)發(fā)展提供持續(xù)的動(dòng)力。

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